[發(fā)明專利]一種直線開關(guān)磁阻電機(jī)位置控制系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510246003.8
• 申請(qǐng)日: 2015-05-15
• 公開（公告）號(hào): CN104852668A
• 公開（公告）日: 2015-08-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋哲;馬忠東
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘇州德銳朗智能科技有限公司
• 主分類號(hào): H02P25/08
• 分類號(hào): H02P25/08
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 許方

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電機(jī)位置控制系統(tǒng)，尤其涉及一種直線開關(guān)磁阻電機(jī)位置控制系統(tǒng)，屬于電機(jī)位置自動(dòng)控制領(lǐng)域。

背景技術(shù)

電機(jī)是工業(yè)生產(chǎn)不可缺少的動(dòng)力設(shè)備，電機(jī)的品種很多，作用也相當(dāng)廣泛。直線開關(guān)磁阻電機(jī)時(shí)一種新型的牽引電機(jī)。其主要有以下優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制作成本不高。工作穩(wěn)定且能夠在惡劣的環(huán)境下長(zhǎng)時(shí)間正常工作，比如高溫環(huán)境，開關(guān)磁阻電機(jī)有較好的散熱性能，可以在高溫下正常工作。

直線電機(jī)技術(shù)是一種將電能直接轉(zhuǎn)換成直線運(yùn)動(dòng)機(jī)械能而不需要通過中間任何轉(zhuǎn)換裝置的新穎電機(jī)，它具有系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、磨損少、噪音低、維護(hù)方便且反應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn)。旋轉(zhuǎn)電機(jī)所有的品種，直線電機(jī)技術(shù)幾乎都有相對(duì)應(yīng)的品種，例如直線直流電機(jī)直線感應(yīng)電機(jī)、直線步進(jìn)電機(jī)、直線開關(guān)磁阻電機(jī)。其應(yīng)用范圍正在不斷擴(kuò)大。在一些它能獨(dú)特發(fā)揮作用的地方，取得了非常令人滿意得效果。隨著微電子、電力電子技術(shù)、永磁材料技術(shù)和驅(qū)動(dòng)技術(shù)的發(fā)展，直線電機(jī)系統(tǒng)有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，國(guó)外著名電器（氣）公司相繼推出并不斷完善、更新各自的直線電機(jī)系統(tǒng)。其應(yīng)用十分廣泛，如列車驅(qū)動(dòng)、物料運(yùn)送、機(jī)床工作、食品和輕工機(jī)械、自動(dòng)繪圖儀、液壓金屬泵、空氣壓縮機(jī)、電磁炮、家用電器以及半導(dǎo)體器件等。

隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，開關(guān)磁阻電機(jī)控制將會(huì)變得更加容易并且控制效果更好。這種電機(jī)啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，過載能力強(qiáng)，調(diào)速范圍廣。直線開關(guān)磁阻電機(jī)除了具有以上優(yōu)點(diǎn)以外，在一些需要做直線運(yùn)動(dòng)的場(chǎng)合，它顯示出了強(qiáng)大的優(yōu)越性：再也不需要像傳統(tǒng)的做直線運(yùn)動(dòng)的裝置那樣，通過絲桿等傳動(dòng)裝置將旋轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動(dòng)。這樣再一次的將中間環(huán)節(jié)給節(jié)省下來了，不僅降低了設(shè)備的成本，而且能量利用率也得到了提高。開關(guān)磁阻電機(jī)控制精度高，在高精度加工領(lǐng)域和大功率傳輸方面有廣泛的應(yīng)用前景。

例如申請(qǐng)?zhí)枮椤?01310060286.8”的伺服電機(jī)的控制系統(tǒng)，包括：電源控制電路、多個(gè)交-直-交功率主電路、多個(gè)空間矢量脈寬調(diào)制集成電路、多個(gè)伺服電機(jī)、位置反饋接口電路、邏輯控制電路、控制處理電路。該發(fā)明中具備多個(gè)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)接口，可以控制多臺(tái)電機(jī)的同步運(yùn)行或者各自獨(dú)立運(yùn)行；并且通過參數(shù)配置可選擇其中一種，控制靈活，適用性好，另外；通過位置反饋接口電路可兼容多種形式的位置反饋，克服了現(xiàn)有伺服控制系統(tǒng)中驅(qū)動(dòng)器只能支持一種形式的編碼器的缺點(diǎn)，其使用方便，成本也較低；節(jié)省了驅(qū)動(dòng)器的安裝空間，提高了制造裝配工時(shí)效率。

又如申請(qǐng)?zhí)枮椤?01410076968.2?”的一種大功率圓筒型直線開關(guān)磁阻電機(jī)控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用圓筒型直線開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)作為驅(qū)動(dòng)，無需旋轉(zhuǎn)-直線轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，使得系統(tǒng)機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高。以數(shù)字信號(hào)處理器DSP為核心的控制器在控制功率變換器過程中，采用轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)控制，可以實(shí)現(xiàn)調(diào)速和穩(wěn)速的目的，有效提高系統(tǒng)效率，降低功率損耗。系統(tǒng)在直線開關(guān)磁阻電機(jī)LSRM起動(dòng)時(shí)采用電流斬波控制，運(yùn)行過程中采用固定角度的PWM電壓斬波控制方式，控制算法采用比例微分積分PID控制，使得系統(tǒng)起動(dòng)力矩大，低速性能好，調(diào)速范圍寬，控制靈活，能夠廣泛應(yīng)用到多種領(lǐng)域中。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)背景技術(shù)的不足提供了一種直線開關(guān)磁阻電機(jī)位置控制系統(tǒng)。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案：

????一種直線開關(guān)磁阻電機(jī)位置控制系統(tǒng)，包含電機(jī)，其特征在于：在所述電機(jī)上設(shè)有微控制器模塊，以及與其連接的位置編碼器、電流傳感器、按鍵輸入模塊、顯示模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)；所述微控制器模塊和電機(jī)驅(qū)動(dòng)之間設(shè)有功率變換器；

其中，位置編碼器，用于實(shí)時(shí)采集電機(jī)運(yùn)動(dòng)的位置參數(shù)；

電流傳感器，用于實(shí)時(shí)采集電機(jī)運(yùn)動(dòng)的電流參數(shù)；

按鍵輸入模塊，用于預(yù)先設(shè)定電機(jī)位置參數(shù)閾值；

功率變換器，用于調(diào)節(jié)電機(jī)所需電流；

電機(jī)驅(qū)動(dòng)，用于驅(qū)動(dòng)電機(jī)；

微控制器模塊，用于將位置編碼器采集的電機(jī)運(yùn)動(dòng)位置參數(shù)與設(shè)定位置參數(shù)閾值進(jìn)行對(duì)比分析，若不在正常閾值范圍內(nèi)，則通過功率變換器調(diào)節(jié)電機(jī)輸入電流直至電機(jī)運(yùn)動(dòng)到指定位置；

顯示模塊，用于實(shí)時(shí)顯示電機(jī)運(yùn)動(dòng)的位置參數(shù)及電流參數(shù)。

????作為本發(fā)明一種直線開關(guān)磁阻電機(jī)位置控制系統(tǒng)的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述位置編碼器的芯片型號(hào)為E6B2-CWZ6C。

????作為本發(fā)明一種直線開關(guān)磁阻電機(jī)位置控制系統(tǒng)的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述電流傳感器的芯片型號(hào)為L(zhǎng)ZZBJ9-10A3G。

????作為本發(fā)明一種直線開關(guān)磁阻電機(jī)位置控制系統(tǒng)的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述微控制器模塊采用AVR系列單片機(jī)。